微机课程设计循环彩灯控制器 数字钟

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1、信息与电气工程学院《课程设计报告》题目：循环彩灯控制器数字钟专业：班级：姓名：学号：指导教师：2014年1月4日信息与电气工程学院课程设计任务书20—20学年第学期专业：学号：姓名：课程设计名称：设计题目：完成期限：自年月日至年月日共周设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：指导教师（签字）：批准日期：年月日目录摘要21、设计目的42、设计内容和要求43、设计原理44、VHDL程序设计65、仿真与分析136、课程设计总结167、参考文献17摘要1.现在各大中城市商店都已普及彩灯装饰，所彩灯控制技术的发展已成定局。而部分小城市尚未普及

2、，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的彩灯装饰行业也将加速发展，彩灯控制器的普及也是毫无疑问的，所以未来彩灯控制器的市场还是十分有潜力的。彩灯的发展也在日新月异，特别是随着我国科学技术的发展，彩灯艺术更是花样翻新，奇招频出，传统的制灯工艺和现代科学技术紧密结合，将电子、建筑、机械、遥控、声学、光导纤维等新技术、新工艺用于彩灯的设计制作，把形、色、光、声、动相结合，思想性、知识性、趣味性、艺术性相统一。本实验利用VHDL语言对交通控制的逻辑功能进行描述，通过Quartus2和Cyclone芯片的强大功能使其功能得到实现。经过验证，

3、基本达到实验目的，能够满足彩灯控制的需求。2.随着EDA技术的发展，EDA在通信、电子等领域占有十分重要的地位。本设计介绍了基于VHDL语言的数字钟的设计。数字钟的功能是对年、月、日、时、分、秒、星期，以及闹钟时、分的预置；在正常计数时的时、分与闹钟设定的时、分相同时，实现报时，同时以stop和pass键对闹钟进行停止及延迟响铃的控制;在整点的时候led灯闪烁一下。其中，用set脉冲的不同实现对预置，正常计时，闹钟的控制。Set为1~12分别控制显示年月日、预置年月日、时分秒、星期、显示时分秒、预置闹钟时分、显示闹钟预置的时分。预置

4、时用up的高、低电平实现对各预置量的加、减控制。将1KHZ的时钟进行分频为1HZ，实现每次脉冲为1秒。经仿真和验证显示，此数字钟切实可行，可以实现显示时间和闹钟的功能。1、设计目的掌握VHDL程序设计方法掌握利用可编程逻辑器件和EDA设计工具进行电子系统设计的方法。2、设计内容和要求1）彩灯能够自动循环点亮2）彩灯循环显示且频率快慢可调（可选）。3）该控制电路具有8路以上输出在软件工具平台上，进行VHDL语言的各模块编程输入、编译实现和仿真验证。用VHDL语言实现数字钟的设计，要求设计实现一个具有带预置数的数字钟，具有显示年月日时分

5、秒的功能。用6个数码管显示时分秒，set按钮产生第一个脉冲时，显示切换年月日，第2个脉冲到来时可预置年份，第3个脉冲到来时可预置月份，依次第4、5、6、7个脉冲到来时分别可预置日期、时、分、秒，第8个脉冲到来后预置结束，正常工作，显示的是时分秒。Up为高电平时，upclk有脉冲到达时，预置位加1。否则减1。3、电路工作原理设计一个循环彩灯控制器，该控制器控制红、绿、黄三个发光管循环发亮。要求红发光管亮2秒，绿发光管亮3秒，黄发光管亮1秒。3.1．1设计分析实现循环彩灯控制的方案很多,不同的控制方案,其设计方法和思路也不一样。设计一个

6、循环彩灯控制器，该控制器控制红、绿、黄三个发光管循环发亮。要求红发光管亮2秒，绿发光管亮3秒，黄发光管亮1秒由以上所述可以看出,本设计的关键是要产生如图2所示的时序关系。其中,led_r、led_g、led_y分别表示红灯、绿灯、黄灯的控制信号。图1循环彩灯控制器的时序图3.1.2循环彩灯控制器整体设计按照系统功能要求,循环彩灯控制器的整体框图如图3所示,它主要由2输出分频器模块、频率选择控制模块和彩灯控制器模块三部分组成。其中2输出分频器模块fen_pin24将输入的时钟信号clk进行2分频、4分频得到2种频率信号div2、div

7、4,同时还产生频率选择信号div16,div16应是div4的倍数,以控制每种频率维持的时间长短。频率选择控制模块xuan_ze根据地址选择端s将选择不同频率的时钟信号送给彩灯控制器模块,实现彩灯闪烁的频率变化。彩灯控制器模块cai_deng是整个电路设计的核心,它负责整个设计的输出效果,即彩灯图案的样式变化,rst为复位信号,低电平有效。图2彩灯控制器整体框图图3彩灯控制模块的状态转移图3.1.3程序设计框图图4程序设计框图3.2.1数字钟功能介绍数字钟具有计时、预置、报时的功能。以不同的set脉冲控制各个功能。（1）在计时功能中

8、，数字钟实现对年月日时分秒即星期的计时，并可以通过LED数码管分别显示年月日、或时分秒、或星期、或闹钟的时分。（2）在预置功能中，可以通过UP键对各需要预置的量进行控制。UP=1时，进行“加”控制，UP=0时，进行“减”控制。（1）在